Approfondimento: “l’effetto protettivo di polifenoli in un modello cellulare di ischemia cerebrale”

by / venerdì, 08 marzo 2019 / Published in Blog

Premesse

Per procedere alla lettura e all’approfondimento della pubblicazione, è importante avere chiari due concetti fondamentali:

1) Cosa sono i polifenoli e le loro proprietà: i polifenoli sono molecole, presenti nel mondo vegetale, caratterizzate, come indicato dal nome, da molteplici gruppi fenolici che si associano formando strutture più o meno complesse. Non sono altro che sostanze naturali, con forte proprietà antiossidante (permettono l’eliminazione dei radicali liberi in eccesso). A seconda della struttura, ne esistono di diversi tipi (classi), tra i quali troviamo i flavonoidi, gli acidi fenolici, le lignine, gli stilbeni e tanti altri ancora.

2) Cosa sono i fattori epigenetici: sono quei fattori che determinano delle modifiche chimiche, a carico del DNA, o delle regioni che lo circondano, che non coinvolgano dei cambiamenti nella sequenza dei nucleotidi. In altre parole, l’epigenetica può essere definita come lo studio di quelle variazioni nell’espressione dei nostri geni, che non sono provocate da vere e proprie mutazioni genetiche, ma che possono essere comunque trasmesse.
Tecnicamente possiamo affermare che l’epigenetica studia tutte quelle modifiche e tutti quei cambiamenti che sono in grado di variare il fenotipo di un individuo, senza tuttavia alterarne il genotipo.

Introduzione

I componenti bioattivi sono stati ampiamenti studiati per la loro attività benefica di prevenzione in numerose malattie, incluse le disfunzioni a livello cerebro-vascolare.

Gli studi fatti finora, relativi all’azione benefica degli elementi antiossidanti sulle cellule cerebrali, riguardavano però concentrazioni estremamente elevate, non equiparabili ad un loro normale contenuto presente in una somministrazione orale per l’uomo.

Tale studio si prefigge quindi di verificare l’azione neuro-protettiva delle molecole bioattive, tramite loro semplice somministrazione orale, quindi a concentrazioni più basse, rispetto a quelle verificate negli studi precedenti.

Lo sviluppo dello studio

Dato fermo è che le molecole bioattive in questione possono modulare, e quindi intervenire, in diversi bersagli epigenetici, tra i quali troviamo anche l’equilibrio tra acetilazione-deacetilazione degli istoni. Queste molecole infatti intervengono nella regolazione delle attività dei due enzimi protagonisti: l’istone acetiltransferasi (HAT) e l’istone deacetilasi (HDAC).

In condizioni normali l’acetilazione da parte di HAT porta a migliorare la trascrizione genica, in quanto riduce l’affinità tra il DNA e gli istoni; mentre l’attività di HDAC provoca la condensazione della cromatina, attraverso la rimozione dei gruppi acetilici, determinando una repressione della trascrizione genica.

Quando la regolazione di queste due attività è errata, si ha uno stato di acetilazione aberrante e questo stato, come confermato da numerosi studi, è associato a diverse patologie, tra le quali anche l’ischemia cerebrale.

Nel presente lavoro, è stata studiata non solo l’attività neuro-protettiva di una miscela di micronutrienti nei neuroni corticali murini primitivi danneggiati, ma anche i meccanismi epigenetici coinvolti nell’attività del multivitaminico, concentrandosi sullo stato di acetilazione delle proteine bersaglio HAT o HDAC.

Gli HAT e i HDAC possono modulare anche lo stato di acetilazione di alcuni fattori di trascrizione, come ad esempio NF-KB, che nel sistema nervoso centrale svolge un ruolo cruciale nella regolazione di quei geni che controllano sia la sopravvivenza cellulare, sia i messaggi apoptotici, sia infine l’infiammazione associata alla neuro-degenerazione.

I ricercatori dell’Università di Brescia, in collaborazione con EINuM, hanno indotto quelle condizioni fisiologiche e biochimiche per riprodurre una condizione di ischemia cerebrale in due gruppi cellulari differenti nel modello di topo:

– Uno pre-trattato con una miscela di micronutrienti, arricchita di antiossidanti, presenti in commercio (vitamine, polifenoli come epigallocatechina gallato, quercitina, resveratrolo; acido alfa-lipoico, aminoacidi e altri nutrienti)
– Uno non trattato.

Le condizioni di ischemia cerebrale, come dimostrato da ulteriori precedenti studi, corrispondono ad un abbassamento sostanziale dei livelli di ossigeno e di glucosio a livello cellulare (deprivazione di glucosio e ossigeno).

I risultati

E’ stato dimostrato che nel gruppo di cellule che sono state trattate con il multivitaminico prima dell’episodio ischemico, le cellule sono sopravvissute per il 50% in più rispetto all’assenza di integratore.

La protezione osservata quindi, rivela l’efficacia dei componenti bioattivi. I risultati ottenuti nello studio supportano l’ipotesi di un potenziale effetto sinergico dei micronutrienti nel multivitaminico, suggerendo che l’assunzione di una miscela di micronutrienti a base di polifenoli può ridurre la vulnerabilità neuronale a condizioni stressanti a concentrazioni compatibili con i livelli cerebrali previsti raggiunti da un singolo costituente dopo una dose orale di multivitaminico.

Quindi un multivitaminico, arricchito di polifenoli, esercita una potente attività di protezione epigenetica in un modello cellulare di ischemia cerebrale.

Cura ut valeas!

Dott.ssa Carolina Capriolo
Biologa Nutrizionista
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Fonti:

https://www.mdpi.com/2072-6643/11/2/345/htm#B11-nutrients-11-00345
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006322308010895
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5503416/
http://www.eurekaselect.com/90695/article

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